用于吞咽困难患者的富含抗坏血酸的蛋白质-淀粉凝胶的3D打印：质地、营养价值和生物活性特性

《Innovative Food Science & Emerging Technologies》：3D printing of ascorbic acid-rich protein-starch gels for dysphagia diets: texture, nutritional and bioactive properties

3D打印技术用于开发富含维生素C的吞咽困难患者专用凝胶，结合改性玉米淀粉和豌豆蛋白，优化质地与营养保留。实验采用IDDSI标准评估结构稳定性，通过不同填充率测试打印性能，发现15%凝胶成分（淀粉与蛋白混合）在保证可打印性的同时，维生素C保留率达94.3%，抗氧化能力与新鲜果泥相当。

　　在当今社会，随着人口老龄化和慢性疾病的发生率上升，吞咽困难（dysphagia）这一健康问题正日益受到关注。吞咽困难不仅影响患者的营养摄入，还可能引发诸如脱水、肺炎等并发症，严重影响其生活质量。因此，开发适用于吞咽困难人群的食品和营养补充剂成为一项重要任务。这类产品需要在保证安全性的同时，兼顾口感和营养成分的完整性。近年来，3D食品打印技术因其在个性化食品设计和结构控制方面的优势，逐渐成为解决这一问题的新思路。

3D食品打印技术允许根据特定需求定制食品的形态和质地，从而满足吞咽困难患者的特殊要求。该技术通过精确控制打印参数，能够生产出具有特定硬度和结构的食品，既不会对吞咽造成阻碍，又能够保持营养成分的稳定性。本研究采用一种创新的配方，将富含维生素C的酸角果泥作为基础，结合经过干热处理（Dry Heating Treatment, DHT）的玉米淀粉和浓缩豌豆蛋白，探索其在3D打印中的应用潜力。这种配方不仅考虑了食品的可打印性，还注重其在吞咽困难饮食中的适用性，以及其在营养和生物活性方面的表现。

在实验设计中，研究人员首先对玉米淀粉进行了DHT处理，以提高其作为凝胶材料的性能。随后，他们将处理后的淀粉与豌豆蛋白按不同比例混合，并在酸角果泥中进行测试。实验过程中，研究人员评估了不同配方在3D打印时的表现，包括其是否能够顺利挤出、打印后的结构是否稳定，以及是否符合IDDSI（国际吞咽困难饮食标准化倡议）的标准。IDDSI提供了一套用于评估食品质地的系统，有助于确保食品既适合吞咽困难患者食用，又能够满足其营养需求。

结果显示，含有15%凝胶成分的配方在3D打印中表现出更好的性能，特别是当淀粉与蛋白质按50:50比例混合时，其结构更加稳定，打印后的形态也更接近设计模型。相比之下，含有较低凝胶成分（如5%或10%）的配方在挤出过程中容易发生结构崩溃，无法维持所需的形状和稳定性。这表明，适当的凝胶浓度和成分配比对于实现理想的打印效果至关重要。此外，蛋白质类配方在保持抗氧化能力方面表现出色，而淀粉类配方则在维生素C的保留方面更具优势。

在评估维生素C的保留率时，研究人员发现，使用纯淀粉的配方能够较好地维持维生素C的含量，最高可达94.3%。相比之下，蛋白质类配方的维生素C含量有所下降，最高损失达到27%。然而，蛋白质的存在显著提高了食品的抗氧化能力，这可能与其富含的生物活性化合物有关。这些化合物在加工过程中可能与维生素C发生相互作用，影响其稳定性。因此，研究者在实验中特别关注了这种相互作用，以确保最终产品既具备良好的营养价值，又能够维持其功能性。

为了进一步验证这些配方的适用性，研究人员还比较了其与传统食品的营养成分。结果显示，这些3D打印凝胶的维生素C含量和抗氧化能力均优于一些常见的维生素C来源，如橙汁和腰果苹果汁。此外，它们的营养成分与鲜果泥相似，表明这种新型食品在营养上具有可行性。同时，考虑到吞咽困难患者的特殊需求，这些配方在质地和结构上也表现出良好的适应性，使其成为一种潜在的营养补充方式。

然而，尽管实验结果令人鼓舞，研究者也指出，这些配方仍需进一步的临床测试和感官评估。例如，它们的口感、味道和颜色是否符合吞咽困难患者的接受度，以及在实际应用中是否能够保持其结构稳定性，都是需要考虑的问题。此外，不同类型的吞咽困难可能需要不同的食品质地，因此未来的开发应考虑到患者的个体差异，以提供更加个性化的解决方案。

3D食品打印技术的引入为吞咽困难患者的营养支持提供了新的可能性。通过精确控制配方和打印参数，研究人员能够开发出既符合安全标准，又具有良好营养和功能特性的食品。这种技术不仅有助于改善吞咽困难患者的生活质量，还可能在其他特殊饮食需求中发挥作用，如过敏患者或需要特定营养补充的人群。未来的研究可以进一步探索不同生物活性成分与凝胶材料之间的相互作用，以及如何优化打印参数以提高食品的稳定性和功能性。

综上所述，本研究展示了将富含维生素C的酸角果泥与DHT处理的玉米淀粉和浓缩豌豆蛋白结合，用于开发3D打印食品的可行性。这些配方不仅满足了吞咽困难患者对食品质地的需求，还在营养和功能方面表现出色。尽管仍需进一步的临床验证和感官测试，这些成果为未来开发功能性食品和营养补充剂提供了重要的理论依据和技术支持。通过结合先进的食品加工技术和个性化营养需求，这项研究为改善吞咽困难人群的健康状况开辟了新的方向。